矿井生产系统

二、矿井提升系统 1.矿井提升系统及提 升设备 ⑴竖井罐笼提升系统 罐笼：升降人员、提 升或下放物料。有单、 双层。设有断绳保险器。 罐道：在井中沿一定 轨道运动，避免和减少 罐笼在井筒中摆动。 天轮与井架：建在井 口上，为钢筋混凝土结 构建筑，高度20m～ 40m。
⑵竖井斗箕提升系统 作用：提升煤炭。
⑵矿用车辆 运货、乘人、专用 常用矿车图：右图所 示。
大巷运输矿车分类： 1t、1.5t、3t、5t
⑶电机车 按电源不同分类： 直流电机车、交流电 机车。 直流电机车分类： 蓄电池式、架线式 。 ①蓄电池式由自 身携带的蓄电池组供 电，不需在整个线路 上设置供电线路，主 要有8t、12t两种。
②架线式由裸线导 体和轨道作为供电回 路，可随时取得电能， 主要有7t、10t、14t。 优点：运输能力大、 运输成本低，一般在 低瓦斯的主要运输巷 道内使用。而高瓦斯 矿井则常用蓄电池式 电机车。
2.煤矿的电源及电压的等级 ⑴煤矿供电系统 井下供电形式：深井供电、浅井供电。 方式取决于井田范围、煤层埋藏深度、 矿井年产量、开采方式、井下涌水量、机械 化和电气化程度。 深井供电方式：井下所有用电设备有敷 设在副井井筒内的高压电缆供电，通过井下 中央变电所向各采区变电所配电，由采取变 电所降压后分别输送到各个机械设备上去。
浅井供电方式： 特点是井下不设变电所，井底车场附近 的用电设备有敷设在副井井筒的低压电缆供 电。
⑵煤矿地面变电所 任务：把高压电变为6KV，然后向地面 提升、通风、动力供应及地面照明设备输送 电源，且至少应有两条以上6KV的高压电缆 向井下供电。
⑶井下中央变电所 设在井底车场附近。 将6KV降到380V（或660V、1140V） 供给井底车场附近的低压用电设备。同时再将 380V（或660V、1140V）电压经矿用干式变 压器将为127V电压，供给井底车场及变电所 照明用电。
矿井生产系统
主讲安全管理：赵西广
矿井生产系统
地面生产系统：以主井、副井和铁路装车站 为核心建立起一套为生产、管理等服务。 井下生产系统：掘进和回采两个主要环节， 还有运输、提升、排水、材料和动力供应等 生产环节。
矿井生产系统
第一节 第二节 第三节 第四节 矿井地面生产系统 煤炭的加工与利用 矿井运输与提升系统 矿井供电与排水系统
牵引方式：钢丝绳牵引、机车牵引。 ①钢丝绳牵引 组成：驱动装置、牵引车、储绳筒、承载 车、起吊梁、安全自动车、张紧装置、回绳 站、连接装置、轨道等。
②机车牵引 分类：柴油机牵引、蓄电池牵引 柴油机牵引装置：柴油机车、承载车、起 吊梁、安全制动车、悬吊装置、连接装置、 轨道、道岔等。
⑵无轨胶轮车 以防爆柴油机或蓄电池为动力，利于脚 轮在巷道地板自由运行，不用铺设轨道。 特点：机动灵活、适应性强、载重大、 速度快。
第一节
矿井地面生产系统
一、矿井地面生产系统的类型 按照煤的性质、用途、加工方式分类： 1、无加工设备的地面生产系统 适用于原煤不需要加工或拟送往中央选煤 厂去加工的煤矿。
2、设有选矸与筛分设备的地面生产系统 该系统适用于对原煤进行简单加工的煤 矿。不同粒度的煤炭分别装车外运。
3、设有洗选厂的地面生产系统 煤炭除含有可用的可燃物外，还含有一些 有害的杂质，如灰分、水分、硫分、鳞分等。 因此需将原煤进行机械或化学加工，除去 杂质并加工成一定质量规格的产品，所以要 设置洗选厂。 在洗选厂内设有筛分和洗煤等主要工艺 过程。
5.钢丝绳运输 分类：有极绳运输、无极绳 运输。 ⑴有极绳运输（右图a、b所示） ①单绳运输（右图a） 采用单滚筒绞车沿倾斜巷道 牵引矿车向上运行，下行时靠本 身自溜运行。
②双绳运输（图b） 一般采用双滚筒绞车，每个滚筒上各有 一根钢丝绳，每根钢丝绳各挂一组车辆。当 绞车开动后，一根缠绕，则另一根松放，使 一个车组向上运行，另一根自溜向下。
2.煤炭洗选 目的：出去矸石或其他杂质。 方法：跳汰机法、重介质法、浮选法。
⑴跳汰机法，原理是将煤放入水中，经过 外力（机械力）使水流产生上下脉动。从而 把煤与矸石分开。适应于粒度为0～150mm 的煤炭。
⑵重介质法 选用的介质密度大于煤而略小于矸石。从 而煤将浮在介质中，从而与矸石分开。 该方法可在较大的相对密度范围内进行 分离。
⑶ 浮选法 适用于洗选粒度<1mm的动力用煤和冶金 用煤。 原理：空气通过细粒煤的水悬浮液，本 质上疏水的煤粒附着于气泡上，并在浆液顶 部形成泡沫。刮取泡沫，便得到煤。
2.煤的成型 将粉煤加工成煤球、煤砖、蜂窝煤等。 ⑴加粘结剂成型 在粉煤中添加粘结剂后把原煤压制成型煤。 粘结剂：焦炉焦油沥青、石油沥青、亚硫酸盐废液以及黏 土、石灰等。 ⑵不加粘结剂成型 靠煤自身具有的粘结性成分在一定的压力挤压下成型。 方法：用风力使疏松的煤粒挤紧、压实成型。
第三节 矿井运输与提升系统
运输与提升是煤炭生产过程中必不可少的重要环节。
一、矿井运输 1.矿井运输的任务 运煤炭、运矸石、运人员和设备。 2.矿井运输的特点 紧凑、尺寸下； 耐腐蚀、可靠性高、防爆； 矿井运输设备要求有多种类型； 井下运输流动性强； 便于移动。
3.输送机运输 分类：刮板输送机、胶带输送机 刮板输送机：用于采煤工作面和回采巷道的运输，也可用于采 区巷道和掘进工作面的运输。可沿水平巷道，也可沿倾斜巷 道运输。 胶带输送机：主要用于采区平巷、倾角小于17°的倾斜巷道、 地面生产系统的煤炭运输、大巷的煤炭运输和斜井运输等。 （1）刮板输送机 刮板输送机主要由机头部、机身部、机尾部、剧板链组 成，如下页图所示。刮板链4绕过机头、机尾链轮，呈闭合 环路在槽内运行；将装在中间溜槽中的煤炭运到机头并卸 下来，回空链在下槽内返回。机头链轮是内电动机经联轴器(或 液力偶合器)、减速器来驱动的。机层链轮可以是主动轮， 也可以是导向轮。
二、煤炭的综合利用与深加工 1.煤炭的焦化与气化 焦化：在隔绝空气的情况下，加热煤炭，使之受热分解， 产生焦油、苯类产品和煤气逸出，最后留下焦炭。 煤炭气化是合理利用煤炭的一个重要途径，也是煤炭转 换中热效率最高的方式之一。 气化：焦化与气化同时进行，既产生焦炭又产生煤气。
2.煤炭的液化 煤炭的液化是煤炭的深加工技术之一，利用煤 炭液化代替石油是我国研究的主要方向之一。 将煤炭在高温、高压和催化剂作用下，通入氢 气，使之转化成液体燃料。 3.水煤浆（液态燃料） 水煤浆是一种煤水混合物，一般是由灰分很低、 挥发分较高的粉煤加入一定数量的水，再掺少量化 学添加剂而制成的一种液态燃料。
⑤钢丝绳胶带输送机 以钢丝绳作为牵引机构而胶带只起承载作用。 特点：胶带寿命长、运输能力大、运行 阻力小、运输距离长和运输成本低。 主要用途：斜井提升和大巷运输。 倾斜角：向上≤18度，向下≤15度。
4.轨道运输 ⑴轨道 轨道由道砟、轨枕、 钢轨及连接零件等组成。 轨距分600mm和 900mm两种。 轨道坡度：3‰～5 ‰，下坡减少重车消耗 的功率，利于井下流水。

③可伸缩式胶带输送机 特点：机身长度可以伸缩，主要由机头、传动装置、 储带装置、收发输送带装置、机身、机尾、输送带和电气挟 制系统等组成。机身为可伸缩部分，机尾为移动部分，其余 为固定部分，不需打基础安装。
④嵌钢丝绳芯胶带输送机 特点：强度大，铺设距离长，一台可代 替几台普通型胶带输送机。 用途：适用于井下大巷于25° 的斜井。 运煤列车通过1将煤卸 入2，操纵3将煤装入4。 另一箕斗在地面栈桥6 上通过卸载曲轨7将箕斗打 开，把煤卸入煤仓8中。 两箕斗通过10后缠绕并 固定在提升机的滚筒上，靠 其旋转带动箕斗在井筒5中 往复运动，完成提升。
⑷斜井串车提升系统
作用：主提升系统或兼顾辅助提升。 一般用于小煤矿的斜井提升系统。
2.提升钢丝绳 构造：一定数量的细钢丝，直径0.4～ 4mm，捻成绳股，再由若干股围绕绳芯捻成。 绳芯作用：储存绳油，减少磨损、防治 生锈、减少接触应力、增加柔性。 分类: 圆股绳：用于单绳缠绕式提升机 三角股绳：用于摩擦轮提升 椭圆股绳:用于摩擦轮提升
3.矿井提升机 按滚筒构造特点分类： 单绳缠绕式、多绳摩擦式。 ①单绳缠绕式 用处：中小型矿井的竖井、斜井中使用。 分类：单滚筒提升机、双滚筒提升机。 工作原理：一端固定，另一端绕过井架的 天轮悬挂提升容器，利用滚筒转动方向不同， 将钢丝绳缠上或放松来完成提升任务。
⑵胶带输送机 ①刚性机架胶带输送机 分类：固定式、解体移动式 特点：安装于固定的落地机架上，且固定在地基 上。
用途： 固定式，用于矿井地面和斜井的煤炭运输 解体移动式，用于工作地点经常变动的采区巷道。
②绳架式胶带输送机 用途：在采区上山、下山及集中巷内运输。 特点：以钢丝绳为机架，机身高度可调节， 安装拆卸和调整方便。
②多绳摩擦式 特点：靠钢丝绳与摩擦轮之间的摩擦力传 动。 优点：安全可靠、体积小、适用于深井提 升。
第四节
矿井供电与排水系统
一、矿井供电系统 1.煤矿对供电的要求及负荷分类 要求： ⑴供电可靠性 要求不间断供电。 线路:采用独立的双回路供电线路，当一路 出停止工作时，另一电源自动供电。
分类： ①一类用户 矿井主要通风机、主排水泵、副井提升机，采用双回路 线路进行供电。 ②二类用户 大型煤矿：矿井运输、主井提升设备，采用双回路供电 或环式供电线路供电。 中小型煤矿：一般采用单回路的专用供电线路。并备用 一定数量的变压器、电缆等供电设备，以便及时更换。 ③三类用户 机修厂或生活福利设施等，不需要备用供电设备。
⑵无极绳运输 用摩擦轮绞车带动 一条封闭的钢丝绳循环 运转。 适用于井下水平巷 道或倾斜角小于5°～ 20 °的上、下山运输 和地面运输
6.现代化辅助运输方式 ⑴单轨吊车 单轨吊车是用一条吊挂在巷道上空的特 别工字钢作轨道，由具有各种功能的吊挂车 辆连成一个车组，用牵引设备牵引沿轨道运 行。 运距：1000～2000m，最大3000m。 牵引方式：钢丝绳牵引、机车牵引。
第一节
矿井地面生产系统
原煤：经过装卸、运输、加工、储存的过程，然后 装车外运； 矸石：运到矸石场； 材料和器材设备：运送到井下。